花岗岩风化岩土体特性的地带性分异及崩岗形成机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41630858
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    293.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0710.土壤侵蚀与土壤肥力
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2021-12-31

项目摘要

A special landform is formed and named as collapsing gully or Benggang in granite areas in tropical and subtropical China. Benggang erosion causes very large soil loss and causes serious adverse effects. Because this erosion is initiated by many factors that interact with each other and this landform is hardly distributed in other countries in the world, the formation mechanisms of Benggang are not yet fully investigated and prevention strategies are not fully developed either. This project is based on the zonal soil development theory and zonal difference of rock-soil phenomenon to investigate the Benggang development properties and its relationship with external environmental factors in five latitude zones. The soil resistance to erosion will be investigated in the zonal Yellow-brown soil, Brown-red soil, Red soil, and Lateritic Red soil, leaning soil depth, physical and chemical properties, extent of hillslope erosion and their relationships with Benggang formation. The granite weathering body underneath the soil will be investigated for the zonal difference of their depth, the skeleton and cemented materials and their combination, and the mechanical stability, which will help to demonstrate the relationship between zonal distribution of weather body and Benggang. The typical landform and hydrology properties in the sample zones will be inverstigated together, discriminating fundamental substance and external environmental factors threshold in Benggang formation. In general, the project is designed to investigate the relationship of different factors and their contribution to Benggang erosion based on rock-soil zonal difference, and also is to develop the theory and the prediction system of Benggang formation mechanisms.
我国热带亚热带花岗岩分布区形成了特殊的崩岗地貌,崩岗区土壤侵蚀强烈,危害极大。崩岗侵蚀影响因素多且作用机制复杂,国际上同类地貌分布少,研究报道不多,其形成机理尚未充分揭示,缺乏有效的防治措施。本项目以我国5个纬度的典型崩岗分布区为样区,基于地带性和土壤形成理论,调查研究崩岗发育状态及其与区域环境要素关系;研究花岗岩发育的黄棕壤、棕红壤、红壤、赤红壤等地带性土壤的抗侵蚀特征,探明土层厚度、理化性质、坡面侵蚀强度等与风化岩体稳定性相关特征的地带性分异;研究花岗岩风化体的风化程度、分层厚度、颗粒和胶结物质组成与结合方式、力学稳定性及其影响因素等地带性差异,揭示风化体稳定的地带性差异与崩岗的关系;结合典型样区的地貌和水文等外部自然特征,辨析崩岗形成的物质基础和外部环境要素阈值。研究以岩土体特性的地带性差异为突破口,理清崩岗侵蚀多种影响因素的关系,阐明崩岗形成机制,开发崩岗形成演化模拟与预测系统。

结项摘要

崩岗是我国南方花岗岩分布区水土流失的重要来源。崩岗侵蚀过程复杂,其形成机理有待进一步研究。本项目的主要研究内容为崩岗分布规律及其环境驱动机制、花岗岩风化成土过程的地带性变化及其对土壤抗蚀性与力学稳定性的影响影响机制、崩岗发育过程对花岗岩风化岩土体稳定性的响应、崩岗发生与演化过程的模拟与预测。通过野外调查、原位监测及室内控制和模拟试验,发现崩岗集中分布于花岗岩风化壳为5.49 ~56.79m,年均气温、降雨侵蚀力、降雨量分别为18.9 ~ 21.2 ℃、5967~15676 MJ·mm·(ha·h·a)-1及> 1701 mm并有一定植被覆盖(FVC > 65%,EVI< 0.61)的低山丘陵区(海拔180 ~ 788 m,坡度15 ~ 35°,坡长0 ~ 50 m)。崩岗侵蚀强度(4.93×104 ~ 6.02×104 t /(km2. yr))与崩岗形态显著相关(r>0.42, p<0.05),其中崩沿线周长与崩壁高度的积分对崩岗侵蚀强度的贡献最大(r=0.75);崩岗密度与侵蚀强度与风化壳厚度由北往南增加地带性变化规律一致,而土壤层厚度与崩岗侵蚀强度具有显著的负相关关系(r=-0.63, p<0.05);崩岗形成的环境驱动力具有明显的空间尺度效应,多年平均降雨侵蚀力和多年平均降雨量是崩岗区域分异规律的主要驱动力,而高程是小流域尺度下崩岗形成的关键;土壤中1:1型黏土矿物、胶结物质的含量及团聚体稳定性由北往南增加的规律与花岗岩风化程度的地带性变化一致,颗粒组成是土壤团聚体稳定性及坡面侵蚀过程的决定因素,而风化岩土体抗蚀性、结构及力学稳定性的剖面分异性是崩岗形成的关键;花岗岩风化岩土体淋溶层和淀积层的结构及力学稳定性对水分变化敏感,当土壤含水率为29.51 ~ 45.42 cm3/cm3时土体处于临界稳定状态,且该层次的脱水收缩促进了径流下切和崩岗快速发育;位于1.3 ~ 34.4m且以粉砂为主的母质层抗蚀性和力学稳定性最低,该区域的非饱和抗剪强度是决定崩岗发育速度的关键;基于花岗岩风化岩土力学稳定性的非线性变化,建立了崩岗应力应变预测方程,基于崩岗形成的关键影响因子,构建了崩岗风险预测模型,综合崩岗发育与侵蚀机制,开发了崩岗发生演化模拟系统。

项目成果

期刊论文数量(57)
专著数量(2)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Using Le Bissonnais method to study the stability of soil aggregates in plantations and its influence mechanism
利用Le Bissonnais法研究人工林土壤团聚体稳定性及其影响机制
  • DOI:
    10.1080/03650340.2020.1829598
  • 发表时间:
    2020-09
  • 期刊:
    Archives of Agronomy and Soil Science
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Lin Liwen;Deng Yusong;Yang Gairen;Jiang Daihua;Liu Deyang;Xu Zhenxin;Huang Zhigang;Wang Ling
  • 通讯作者:
    Wang Ling
花岗岩崩岗不同部位土壤饱和导水率特征及其影响因素
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    应用生态学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄婉霞;邓羽松;谢福倩;杨钙仁;蒋代华;黄智刚
  • 通讯作者:
    黄智刚
基于CORS-RTK 结合GIS 的崩岗侵蚀调查方法及应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国水土保持
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张铁洋;陈峰云;邓羽松;杜赟;丁树文;王天巍
  • 通讯作者:
    王天巍
Relationship between granitic soil particle-size distribution and shrinkage properties based on multifractal method
基于多重分形方法的花岗岩土粒度分布与收缩特性关系
  • DOI:
    10.1016/s1002-0160(20)60041-8
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Pedosphere
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Yujie Wei;Xinliang WU;Jinwen XIA;Chongfa CAI
  • 通讯作者:
    Chongfa CAI
Erosion processes and features for a coarse-textured soil with different horizons: a laboratory simulation
不同层位粗质土壤的侵蚀过程和特征:实验室模拟
  • DOI:
    10.1007/s11368-020-02665-5
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Soils and Sediments
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Ni Shimin;Zhang Deqian;Wen Hui;Cai Chongfa;Wilson G. V;Wang Junguang
  • 通讯作者:
    Wang Junguang

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其他文献

水锰矿氧化水溶性硫化物过程及其影响因素
  • DOI:
    10.13227/j.hjkx.2016.04.045
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗瑶;李珊;谭文峰;刘凡;蔡崇法;邱国红
  • 通讯作者:
    邱国红
紫色土中砾石夹层对土壤水分入渗的影响
  • DOI:
    10.14042/j.cnki.32.1309.2016.05.003
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    水科学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李雪垠;李朝霞;王天巍;蔡崇法;王小燕;宋婧
  • 通讯作者:
    宋婧
鄂东南崩岗剖面土壤水分特征曲线及模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    土壤学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邓羽松;丁树文;蔡崇法;吕国安
  • 通讯作者:
    吕国安
贝叶斯最大熵地统计学方法及其在土壤和环境科学上的应用状况
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    土壤学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张贝;李卫东;杨勇;汪善勤;蔡崇法
  • 通讯作者:
    蔡崇法
降雨过程中红壤团聚体粒径变化对溅蚀的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    长江流域资源与环境
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马仁明;王军光;李朝霞;蔡崇法;王硕
  • 通讯作者:
    王硕

其他文献

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AI技术路线图

蔡崇法的其他基金

坡面侵蚀泥沙磷富集率对降雨-径流-土壤混合深度的响应
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
典型地带性土壤团聚体抗侵蚀稳定性及其与铁铝氧化物关系
  • 批准号:
    41471231
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    94.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
红壤团聚体稳定性及其在坡面侵蚀过程中的迁移与转化规律
  • 批准号:
    40930529
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    180.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
等高绿篱对浅沟流及泥沙淤积过程的影响
  • 批准号:
    40671114
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
坡地农林复合系统分组间养分竞争特点
  • 批准号:
    40271073
  • 批准年份:
    2002
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
等高绿篱-坡地农业复合系统土壤养分流失特性的研究
  • 批准号:
    49771054
  • 批准年份:
    1997
  • 资助金额:
    14.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号:
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  • 批准年份:
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  • 资助金额:
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相似海外基金

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  • 财政年份:
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  • 项目类别:
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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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